PIC单片机简介

三、PIC单片机简介

PIC(Periphery Interface Chip)系列单片机是美国Microchip公司生产的产品。Microchip公司是一家专门致力于单片机开发、研制和生产的制造商,其产品设计起点高,技术领先,性能优越。PIC系列单片机不是在一般微型计算机CPU的基础上加以改造,而是独树一帜,采用全新的流水线结构、单字节指令体系、嵌入式闪存以及10位A/D转换器,性能卓越,代表着单片机发展的新方向。

PIC系列单片机具有如下特点。

1.哈佛总线结构

PIC系列单片机采用哈佛总线结构,数据总线和指令总线分离,允许采用不同的字节宽度。处理器采用流水线作业方式,即在执行一条指令的同时,对下一条指令进行取指操作。

2.RISC技术

PIC系列单片机的指令系统采用RISC技术。PIC16F877指令集系统只有35条指令。此外,PIC系列单片机全部采用单字节指令,而且除4条条件跳转指令外均为单周期指令,执行速度较高。

3.寻址方式简单、寻址空间独立

寻址方式是指令中给出操作数的方法。PIC系列单片机只有4种寻址方式:寄存器间接寻址、立即数寻址、直接寻址和位寻址,它们都比较容易掌握。PIC系列单片机的程序、数据和堆栈三者各自采用互相独立的地址空间。

4.功耗低

PIC系列单片机采用CMOS结构,其功率消耗极低,是目前世界上最低功耗的单片机品种之一。其中有些型号在4MHz时钟下,耗电不超过2mA;而在睡眠模式下,耗电可低到1μA以下。因此,PIC系列单片机尤其适用于野外移动仪表的控制以及户外免维护的控制系统。

5.驱动能力强

PIC系列单片机I/O端口驱动负载的能力较强,每个输出引脚可以驱动多达20~25mA的负载。既能够用高电平也可以用低电平来直接驱动发光二极管LED、光电耦合器和小型继电器等。

6.I2C和SPI串行总线端口

PIC系列单片机的某些型号具有同步串行口,可以满足I2C和SPI总线要求。I2C和SPI分别是Philips公司和Motorola公司研制的两种广泛流行的串行总线标准,是一种在芯片之间实现同步串行数据传输的技术。利用PIC单片机串行总线端口可以方便而灵活地扩展外围器件。

7.外接电路简洁

PIC系列单片机内集成了上电复位电路、I/O引脚上拉电路、看门狗定时器等,可以最大限度地减少或免用外接器件。

Microchip可提供的PIC单片机系列,按其指令的位数可分为3类:初级产品、中级产品和高级产品,每种产品包含多种型号,见表1-2。

PIC16FWX(A)系列单片机是一种具有FLASH程序存储器的8位CMOS单片机,各方面的功能均具有代表性,见表1-3。

表1-2 PIC单片机系列部分型号芯片的硬件资源

续表

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表1-3 PIC16FWX(A)系列单片机部分型号芯片的硬件资源